Crude Oil Production

Current data on crude oil, field/lease condensate, and natural gas liquids produced from NGL plants. Updated on a monthly basis.     

积分中值屈服准则解析厚板轧制椭圆速度场

为解决非线性Mises比塑性功率积分困难以及由此导致的轧制功率解析式难以获得的问题,本文通过建立并利用线性比塑性功率表达式对提出的椭圆速度场进行能量分析,得到了轧制力能参数的解析解.文中通过对变角度屈服函数求积分中值,构建了一个新的屈服准则,它是主应力分量的线性组合,在π平面上的轨迹是逼近Mises圆的等边非等角的十二边形,其基于Lode参数表达式的理论结果也与实验数据吻合较好.同时,根据厚板轧制时金属流动速度从入口到出口逐渐增大的特点,提出了水平速度分量满足椭圆方程的速度场,该速度场满足运动许可条件.通过相应的轧制能量分析,获得了基于线性屈服准则的内部变形功率以及基于应变矢量内积法上的摩擦功率与剪切功率.在此之上,通过泛函的极值变分导出了轧制力矩、轧制力以及应力状态系数的解析解,并与现场实测数据进行了对比,结果表明利用本文提出的屈服准则与速度场所建立的轧制力矩与轧制力模型与实测值吻合较好,其中轧制力误差小于5.3%,轧制力矩误差在6%左右.     

Effects of Environments on the Noise of Atomic Force Microscopy Cantilevers

环境对原子力显微镜悬臂噪声的影响

句宏宇 张松 崔树勋

（西南交通大学 生命科学与工程学院 材料先进技术教育部重点实验室，四川 成都 610031）

创新点说明：

1）发现了原子力显微镜（AFM）在高真空环境中具有非常小的噪声；

2）发现了AFM在液体环境中的噪声与液体粘度和悬臂运动速率之间的关系。

研究目的：

得到AFM的噪声和使用环境、悬臂种类以及仪器参数设置之间的关系，找出减小AFM噪声的有效方法。

研究方法：

模拟基于AFM的单分子力谱实验过程，通过计算AFM在高真空、大气和不同粘度液体环境中不同运动速率下力信号数值的标准差（即噪声大小），分析AFM噪声的影响因素。

研究结果：

1）V形悬臂在高真空环境中具有非常小的噪声，在大气环境中噪声有微小增大，在液体环境中噪声显著增大；

2）AFM具有较低的系统噪声，且系统噪声大小和悬臂到基底的距离相关；

3）随着悬臂运动速率的增加，V形悬臂在不同粘度液体环境中的噪声表现出相似的增大趋势。且液体黏度越大，噪声随速率增大的趋势越显著；

4）相同环境中矩形悬臂的噪声小于V形悬臂的噪声。

结论：

1）高真空环境中AFM具有较小的噪声和较高的分辨率，是进行单分子力谱实验的理想环境；

2） 在液体环境中为了获得较高的信噪比，应尽可能地减小悬臂的运动速率和液体粘度。

关键词：原子力显微镜；悬臂；噪声；高真空；粘度

     

Thermal and hydraulic characteristics of a large-scaled parabolic trough solar field (PTSF) under cloud passages

To better understand the characteristics of a large-scaled parabolic trough solar field (PTSF) under cloud passages, a novel method which combines a closed-loop thermal hydraulic model (CLTHM) and cloud vector (CV) is developed. Besides, the CLTHM is established and validated based on a pilot plant. Moreover, some key parameters which are used to characterize a typical PTSF and CV are presented for further simulation. Furthermore, two sets of results simulated by the CLTHM are compared and discussed. One set deals with cloud passages by the CV, while the other by the traditionally distributed weather stations (DWSs). Because of considering the solar irradiance distribution in a more detailed and realistically way, compared with the distributed weather station (DWS) simulation, all essential parameters, such as the total flowrate, flow distribution, outlet temperature, thermal and exergetic efficiency, and exergetic destruction tend to be more precise and smoother in the CV simulation. For example, for the runner outlet temperature, which is the most crucial parameter for a running PTSF, the maximum relative error reaches −15% in the comparison. In addition, the mechanism of thermal and hydraulic unbalance caused by cloud passages are explained based on the simulation.     

南美白对虾进食前后发声信号特点分析

为了探索南美白对虾进食前后发声信号特点和规律,首先进行了养殖虾塘环境下的实验,利用水听器与采集器采集信号;然后利用Matlab软件对信号进行频谱分析和时频分析,得到南美白对虾的发声信号规律。实验证明,在淡水养殖环境下,南美白对虾产生的声信号具有一定的规律,一般情况单个脉冲信号时长为0.005 s,主峰频率在2～10 kHz之间,投饵后主峰频率有所扩大,约在5～15 kHz之间。投饵后南美白对虾随着咀嚼活动的展开产生的信号增多,并且时频域特征明显与投饵前不同。该实验结果为利用南美白对虾产生的信号来控制投饵机实现按需投饵提供了可能。     

基于最小方差的声线跟踪自适应分层算法

针对高精度水声定位系统中定位精度与计算量相互矛盾的问题,提出了基于最小方差的声线跟踪自适应分层算法。该算法根据声速在有限范围内规律变化的特点,对声速剖面全局搜索,通过各段声速散点到其拟合直线的总方差表示拟切分段与原始声速剖面的差别,利用最大差别找出最佳切分点,保留原始声速剖面特征,实现对声速剖面的简化。实验结果表明,该算法在保证定位精度的同时能够提高计算效率,具有良好的工程应用价值。     

内阻尼对柔性连接转子系统稳定性的影响

工作在高速柔轴下的柔性连接转子容易发生转子动力学失稳，柔性连接处内阻尼是引起失稳的主要因素。采用Kelvin-Voigt黏弹性理论建立转子柔性连接的复刚度内阻尼模型，通过Kelvin-Voigt黏弹性理论损耗因子与转子模态测试得到复刚度模型中代表内阻尼的虚部系数，应用拉格朗日方法建立柔性连接转子系统的动力学方程。结合试验结果验证了模型的合理性，研究了连接处内阻尼和减振器动力学参数对转子系统稳定性的影响。结果表明，增大柔性连接处内阻尼会极大降低转子系统的稳定性，增大减振器中的刚度系数和减小折合质量可有效提高稳定性，系统的稳定性需从连接处和减振器两方面协调设计。     

机械密封腔流场内粒子对密封腔壁面及波纹管冲蚀分析

为研究机械密封腔内混有固体颗粒的流体,在复杂工况下对密封腔壁面及波纹管表面冲蚀的影响,以CFD理论及方法,采用k-ε湍流模型和离散项DPM模型,对固液混合流场进行模拟分析,获得密封腔内流体中介质作用下密封腔壁面及波纹管外表面的压力场分布,分析不同工作状态下固体颗粒作用下密封腔内壁和波纹管外表面的冲蚀区域分布、固体颗粒在流场中的运动轨迹,以及机械密封工作过程中流场内固体颗粒的逃逸量、运动状态的变化。结果表明:粒子主要受颗粒阻力、浮重力、压力梯度力及波纹管和密封腔表面反作用力的影响;在旋转流场中,粒子作与旋转方向一致的螺旋方式前进;无转速时,冲蚀多发生在靠近入口处的波纹管外表面,旋转流场中,冲蚀多发生在密封腔靠后位置的壁面;随着转速增加,粒子逃逸率下降。研究结论为机械密封腔的设计布局及机械密封装置的优化提供理论依据。     

相场法模拟GaAs衬底上InGaAs异质结表面形貌

本工作采用相场法模拟GaAs衬底上生长的In_(0.3)Ga_(0.7)As多层异质结构薄膜表面。通过引入多序参量,使用半隐性傅里叶谱方法求解Cahn-Hilliard方程可以求得带缓冲层结构的薄膜表面形貌。计算结果模拟了薄膜生长过程,研究显示,使用In0.15-Ga0.85As缓冲层,厚度从1nm增加到4nm,薄膜表面临界波长从34nm提升到80nm。随着缓冲层的厚度从1nm增加到10nm,使用正弦波表面的模拟结果显示,薄膜表面粗糙度从2.87nm下降到0.43nm,随机叠加波表面的模拟结果也类似,表面粗糙度从1.21nm下降到0.18nm。热力学分析和应变分布分析可以解释缓冲层对薄膜表面形貌演化的作用。该模拟计算方式对设计缓冲层结构有很大的帮助,模拟计算的结果可以与实验相比对。     

The efficiency and comparison of novel techniques for cell wall disruption in astaxanthin extraction from Haematococcus pluvialis

The efficiency of various techniques pulsed electric field (PEF), ultrasound (US), high‐pressure microfluidisation (HPMF), hydrochloric acid (HCl) and ionic liquids (ILs) for cell wall disruption in astaxanthin extraction from Haematococcus pluvialis was compared. The results indicated that ILs, HCl and HPMF treatment were shown the most efficient for cell disruption with more than 80% astaxanthin recovery. While the cell wall integrity of H. pluvialis cyst cell was less affected by US and PEF treatment. It was found that imidazolium‐based ILs showed the greater potential for cell disruption than pyridinium‐based and ammonium‐based ILs. Among all the ILs examined, 1‐butyl‐3‐methylimidazolium chloride ([Bmim] Cl) exhibited efficient cell disruption and capability of astaxanthin recovery at mild condition (pretreatment with 40% IL aqueous solution at 40 °C, followed by extraction with methanol at 50 °C) without extensive energy consumption and special facility requirement. In addition, recyclability of ILs was excellent.